Исследование Университета Флориды показывает, что окаменелости моллюсков служат надежной мерой антропогенных изменений в морских экосистемах и сдвигов в биоразнообразии океана во времени и пространстве.
Сбор данных с раковин мертвых моллюсков - это недорогой и малозатратный способ увидеть, как выглядели океаны до того, как загрязнение, потеря среды обитания, закисление и взрывной рост водорослей угрожали морской жизни во всем мире. Окаменелости моллюсков могут дать информацию о текущих и будущих усилиях по сохранению и восстановлению, сказал Михал Ковалевски, заведующий кафедрой палеонтологии беспозвоночных Джона Л. и Беверли А. Томпсон в Музее естественной истории Флориды в кампусе Университета штата Флорида и главный исследователь исследования.
«Эти окаменелости подобны морским машинам времени, которые могут раскрыть прошлые места обитания, существовавшие до того, как люди изменили их», - сказал он. «Ракушки могут помочь нам понять прошлую морскую жизнь и более точно оценить недавние изменения в морских экосистемах. Окаменелости - единственный прямой способ узнать, как эти экосистемы выглядели до того, как их изменила деятельность человека».
Поскольку моллюски, такие как раковины, устрицы и мидии, многочисленны и часто имеют крепкие раковины, их останки засоряют большую часть морского дна Земли. Эти кладбища моллюсков предлагают кладезь информации о состоянии океанов за тысячи лет, фиксируя закономерности в разнообразии и распределении морских животных в местах обитания и внутри них с удивительной точностью, сказала Кэрри Тайлер, которая проводила работу в качестве постдокторского исследователя в музей и в настоящее время является доцентом палеонтологии беспозвоночных в Университете Майами, штат Огайо.
Многие ученые задаются вопросом, могут ли моллюски сами по себе дать представление о целых экосистемах. Течения и бури могут уносить остатки организмов, в то время как другие фрагментированы, уничтожены или - в случае мягкотелых животных, таких как медузы и черви - полностью отсутствуют в летописи окаменелостей. Кроме того, кладбища ракушек часто представляют собой смесь образцов из многих веков, что может запутать экологические интерпретации.
«Останки, которые действительно накапливаются, представляют собой лишь часть всей экосистемы», - сказал Тайлер, ведущий автор исследования. «Эти и другие факторы могут создать предвзятость в летописи окаменелостей, что делает сравнение между современными и ископаемыми экосистемами подозрительными».
Чтобы проверить способность моллюсков точно регистрировать биоразнообразие, Тайлер и Ковалевски обследовали живых и мертвых морских животных в 51 месте у побережья Северной Каролины, выбирая места, которые различались по условиям окружающей среды и видам обитавших в них видов. Стремясь захватить ряд мест обитания, исследователи обследовали бухты, эстуарии и открытый океан, от побережья до нескольких миль от берега. Они проверили, точно ли изменения в разнообразии от места к месту были зафиксированы вновь формирующейся летописью окаменелостей. Они также оценили, могут ли моллюски отражать эти изменения в масштабах всей экосистемы.
Тайлер и Ковалевски обнаружили, что живые и мертвые моллюски точно фиксируют модели пространственного разнообразия как в живых, так и в ископаемых сообществах морских донных организмов. Сравнив современные сообщества морских животных с мертвыми остатками, они обнаружили, что одни только раковины моллюсков точно реконструируют различия в экосистемах в разных средах обитания и правильно отслеживают изменения в распределении животных от мелководья к более глубоководным.
Уникальный аспект исследования, по словам Ковалевски, заключался в том, чтобы выяснить, надежно ли моллюски регистрируют сдвиги в целых сообществах донных животных в разных средах обитания и пространстве.
Если мы посмотрим на множество участков морского дна и оценим, насколько живущие на дне животные изменяются в пространстве, получим ли мы ту же информацию, анализируя остатки раковин только одного типа организмов, например, моллюсков? данные показывают, что мы можем», - сказал он.«Хорошее соответствие между мертвыми и живыми организмами предполагает, что мы можем использовать исторические данные, чтобы посмотреть не только на то, какие виды существовали в прошлом, но и на то, изменилась ли пространственная структура этих экосистем».
Понимание того, как разнообразие видов меняется в пределах среды обитания и от места к месту на морском дне, имеет решающее значение для эффективного планирования охраняемых морских территорий и управления прибрежными ресурсами, сказал Ковалевски. Это также является частью активизации усилий по более широкому подходу к сохранению экосистем, уделяя особое внимание не только уязвимости отдельных видов, но и тому, как виды скапливаются внутри и за пределами среды обитания.
Остается неясным, могут ли моллюски дать представление о более мобильных животных экосистемы, таких как рыбы. Но независимо от того, сколько моллюсков могут рассказать нам о рыбе, черепахах или млекопитающих, понимание биоразнообразия морских беспозвоночных имеет решающее значение для восстановления и защиты здоровья океана, сказал Тайлер.
«Беспозвоночные служат пищей для рыб, птиц и морских млекопитающих, очищают воду и важны для коммерческого рыболовства», - сказала она. «Возможность использовать моллюсков, чтобы понять, как сообщества беспозвоночных меняются в ответ на деятельность человека, может помочь нам защитить и управлять экосистемами, которые имеют решающее значение для поддержания жизни в океанах и для общества».